專利名稱：有機電致發(fā)光元件及有機電致發(fā)光元件用材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光元件(以下，有時簡稱為“有機EL元件”。)以及有機電致發(fā)光元件用材料。尤其涉及一種具備發(fā)紅色光的發(fā)光層的有機電致發(fā)光元件及有機電致發(fā)光元件用材料。
背景技術(shù)：
已知一種有機電致發(fā)光元件，其在陽極和陰極之間具備含有發(fā)光層的有機薄膜層，通過注入發(fā)光層的空穴和電子的再結(jié)合而產(chǎn)生激子(exciton)能量，從而導(dǎo)致發(fā)光(例如，參照專利文獻1 19)。這樣的有機電致發(fā)光元件有效利用了作為自發(fā)光型元件的優(yōu)點，作為發(fā)光效率、 圖像質(zhì)量、電耗以及薄型設(shè)計性優(yōu)異的發(fā)光元件而倍受期待。有機電致發(fā)光元件還有待進一步改善的地方，例如發(fā)光效率。關(guān)于這點，為了提高內(nèi)部量子效率，推進獲得從三重態(tài)激子發(fā)光的發(fā)光材料(磷光發(fā)光材料)的開發(fā)，最近報告了一種顯示磷光發(fā)光的有機電致發(fā)光元件。通過使用這樣的磷光發(fā)光材料構(gòu)成發(fā)光層(磷光發(fā)光層)，可以實現(xiàn)75%以上、理論上接近100%的值的內(nèi)部量子效率，從而獲得了效率高、耗電低的有機電致發(fā)光元件。另外，形成發(fā)光層時，已知有在主體材料中摻雜作為摻雜劑的發(fā)光材料的摻雜法。在利用摻雜法形成的發(fā)光層中，可以從被注入到基質(zhì)材料中的電荷有效地生成激子。并且，可以使所生成的激子的激子能量向摻雜劑傳遞，從摻雜劑獲取高效率的發(fā)光。這里，為了從基質(zhì)材料向磷光發(fā)光性的磷光摻雜劑進行分子間的能量傳遞，基質(zhì)材料的三重態(tài)能量需要大于磷光摻雜劑的激發(fā)三重態(tài)能量E&。已知作為三重態(tài)能量有效地大的材料，以CBP (4，4’ -雙(N-咔唑基)聯(lián)苯為代表 (例如，參考專利文獻1)。將該CBP作為基質(zhì)材料時，能量可能會向顯示規(guī)定發(fā)光波長(例如，綠、紅)的磷光摻雜劑移動，能夠獲得高效率的有機電致發(fā)光元件。另外，專利文獻2中公開了一種將含有咔唑等含氮環(huán)的稠環(huán)衍生物用作發(fā)紅色磷光的磷光發(fā)光層基質(zhì)材料的技術(shù)。另一方面，已知各種顯示熒光發(fā)光的熒光摻雜劑用的基質(zhì)材料(熒光基質(zhì))，提出有各種通過與熒光摻雜劑組合可形成發(fā)光效率和壽命優(yōu)異的熒光發(fā)光層基質(zhì)材料。但是，螢光基質(zhì)激發(fā)的一重態(tài)能量Eg(S)雖比螢光摻雜劑要大，但三重態(tài)能量 Eg(T)卻未必大，所以不能簡單地轉(zhuǎn)用為磷光發(fā)光層基質(zhì)材料(磷光基質(zhì))。例如，作為熒光基質(zhì)所熟知的有蒽衍生物?？墒牵煅苌锏娜貞B(tài)能量Eg(T)比較小，在1.9eV左右。因此，不能確保對具有520nm至720nm的可見光區(qū)域發(fā)光波長的磷光摻雜劑的能量傳遞。另外，不能將被激發(fā)的三重態(tài)能量封閉在發(fā)光層內(nèi)。因此，蒽衍生物不適合用作磷光基質(zhì)。
另外，出于同樣原因，茈衍生物、嵌二萘衍生物、并四苯衍生物等作為磷光基質(zhì)亦不甚理想。另外，已知有將芳香族烴化合物用作磷光基質(zhì)的先例(專利文獻幻。在專利文獻 3中，記載了將以苯骨架為中心、作為取代基的2個芳香族基團與其間位鍵合的化合物用作磷光基質(zhì)的構(gòu)成成分。在專利文獻4 9中公開了一種使用各種芳香族烴化合物的有機電致發(fā)光元件。此外，在專利文獻10中示例了一種在2，7-萘環(huán)的左右取代位置配置了聚合芳香族烴環(huán)的化合物。在專利文獻11中示例了一種在2，7_萘環(huán)的左右取代位置配有作為含氮雜環(huán)的菲繞啉環(huán)的化合物。在專利文獻12中示例了一種在2，7_萘環(huán)的左右取代位置有將蒽環(huán)作為必須骨架的芳香族取代基的化合物。再有，在專利文獻13和14中記載了一種具有連接有4個芳香族烴環(huán)的結(jié)構(gòu)的化合物以及使用該化合物的有機EL元件。該芳香族烴化合物，一端的芳香族烴環(huán)為稠合多環(huán)芳香族環(huán)、與該環(huán)連接的相鄰芳香族烴環(huán)是具有間位鍵的2價苯環(huán)、余下的2個環(huán)為芳香族稠環(huán)。另外，將該芳香族烴化合物與紅色磷光絡(luò)合物一起用于發(fā)光層的元件顯示出相對較高的效率和較長的設(shè)備壽命。另外，專利文獻15 19也公開了與本發(fā)明相關(guān)的熒蒽化合物以及用其制造的有機EL元件。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 :US2002/0182441 號公報專利文獻2 :W02005/112519號公報專利文獻3 日本專利特開2003-142^7號公報
專利文獻4 :W02007/046658號公報專利文獻5 日本專利特開2006-151966號公報專利文獻6 日本專利特開2005-8588號公報專利文獻7 日本專利特開2005-19219號公報專利文獻8 日本專利特開2005-197^2號公報專利文獻9 日本專利特開2004-75567號公報專利文獻10 美國專利US2008/0224603號公報專利文獻11 日本專利特開2004-281390號公報專利文獻12 日本專利特開2006-045503號公報專利文獻13 :W02009/008215 號公報專利文獻14 :W02009/008205 號公報專利文獻15 :W02002/20693號公報專利文獻16 日本專利特開2001-250690號公報專利文獻17 日本專利特開2001-244075號公報專利文獻18 日本專利特開2001-257074號公報
專利文獻19 日本專利特開平10-189248號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，專利文獻1中記載的有機EL元件中，將CBP作為基質(zhì)材料使用時，因磷光發(fā)光而使發(fā)光效率顯著提高，但是卻存在壽命很短、實際使用中不適合等問題。認為這是由于在CBP分子結(jié)構(gòu)上的氧化穩(wěn)定性不高，因此空穴引起的分子的惡化劇烈所致。專利文獻2中記載的有機EL元件，雖然發(fā)光效率和壽命都得到改善，但有時在實用化方面還不夠。專利文獻3中記載的芳香族烴化合物，因具有相對于中心苯骨架左右對稱地展開分子的分子結(jié)構(gòu)，所以存在發(fā)光層容易結(jié)晶化的問題。為此，使用專利文獻3中記載的芳香族烴化合物的有機EL元件，有時驅(qū)動電壓會變高。專利文獻4 9中記載的有機EL元件絲毫未曾公開以芳香族烴化合物作為磷光基質(zhì)的有效性。專利文獻10 14中記載的有機EL元件，驅(qū)動電壓較高，有時沒有充分考慮到元件的長壽命化。另外，專利文獻15 19中記載的有機EL元件絲毫未公開將熒蒽化合物與磷光發(fā)光材料一起使用的構(gòu)成。本發(fā)明的目的是提供一種能降低驅(qū)動電壓、效率高且壽命長的磷光發(fā)光性有機EL 元件用材料以及使用該材料的有機EL元件。解決課題的手段本發(fā)明人為到達上述目的經(jīng)潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用選自下述式(1)、式 (2)和式(3)中任意一個通式表示的結(jié)構(gòu)中的有機EL元件用材料(以下，有時簡稱為有機 EL元件用材料)，獲得驅(qū)動電壓降低、效率高且壽命長的磷光發(fā)光性有機EL元件，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的有機EL元件，其特征在于，在陰極和陽極之間具有由1層或多層構(gòu)成的有機薄膜層，在該有機薄膜層中至少有1層含有下述式(1)、式( 和式(3)中的任意一個通式表示的有機EL元件用材料和至少1種磷光發(fā)光材料，上述有機EL元件用材料可以有取代基團。
權(quán)利要求
1. 一種有機電致發(fā)光元件，在陰極和陽極之間具有由1層或數(shù)層構(gòu)成的有機薄膜層， 該有機薄膜層中至少有1層含有下述式(1)、式( 和式(3)中任意一個通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料， 和至少1種磷光發(fā)光材料， 所述有機電致發(fā)光元件用材料可以有取代基， [化1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的有機電致發(fā)光元件，所述A或所述Ar可以含有苯基或萘基作為取代基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的有機電致發(fā)光元件，所述A是選自無取代的3-熒蒽基、 5-苯并[c]菲基、6-苯并[c]菲基、10-苯并[g]窟基的基團。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，所述Ar各自獨立地為選自萘基、熒蒽基、菲基、苯并菲基、苯并[g]窟基的基團。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的有機電致發(fā)光元件，所述Ar是選自2-萘基、3-熒蒽基、8-熒蒽基、9-菲基、5-苯并[c]菲基、6-苯并[c]菲基、10-苯并[g]窟基的基團。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的有機電致發(fā)光元件，所述有機電致發(fā)光元件用材料是上述式 (1)的通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料，所述Ar為2-萘基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，上述式(1)、式( 及式 (3)中任意一個通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料的三重態(tài)能量在2. OeV以上、2. 5eV以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，所述有機薄膜層中至少有一層為發(fā)光層，該發(fā)光層中至少有1層含有上述式(1)、式( 和式(3)中任意一個通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料，和至少1種磷光發(fā)光材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8記載的有機電致發(fā)光元件，所述磷光發(fā)光材料含有金屬絡(luò)合物，所述金屬絡(luò)合物具有選自Ir、Pt、Os、Au、Re以及Ru的金屬原子和配位基。
10.根據(jù)權(quán)利要求9記載的有機電致發(fā)光元件，所述配位基具有形成絡(luò)合物的金屬原子和鄰位金屬鍵。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，所述發(fā)光層所含的磷光發(fā)光材料中的至少1種磷光發(fā)光材料的發(fā)光波長的最大值在520nm以上、720nm以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，所述有機薄膜層在所述陰極和所述發(fā)光層之間具有電子輸送層，該電子輸送層含有所述有機電致發(fā)光元件用材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，所述有機薄膜層在上述陰極和上述發(fā)光層之間具有電子輸送層或電子注入層，所述電子輸送層和所述電子注入層包含具有含氮六元環(huán)或五元環(huán)骨架的芳香族環(huán)或者具有含氮六元環(huán)或五元環(huán)骨架的芳香族稠環(huán)化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 13的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件，在所述陰極和所述有機薄膜層之間的界面區(qū)域添加有還原性摻雜劑。
15.一種有機電致發(fā)光元件用材料，由下述式(1)、式( 和式(3)中任意一個通式表示，可以有取代基，
16.根據(jù)權(quán)利要求15記載的有機電致發(fā)光元件用材料，所述A或所述Ar可以含有苯基或萘基作為取代基。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16記載的有機電致發(fā)光元件用材料，所述A是選自無取代的 3-熒蒽基、5-苯并[c]菲基、6-苯并[c]菲基、10-苯并[g]窟基的基團。
18.根據(jù)權(quán)利要求15 17的任意一項記載的有機電致發(fā)光元件用材料，所述Ar各自獨立地為選自萘基、熒蒽基、菲基、苯并菲基、苯并[g]窟基的基團。
19.根據(jù)權(quán)利要求18記載的有機電致發(fā)光元件用材料，所述Ar是選自2-萘基、3-熒蒽基、8-熒蒽基、9-菲基、5-苯并[c]菲基、6-苯并[c]菲基、10-苯并[g]窟基的基團。
20.根據(jù)權(quán)利要求19記載的有機電致發(fā)光元件用材料，所述有機電致發(fā)光元件用材料是上述式(1)的通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料，所述Ar為2-萘基。
全文摘要
本發(fā)明的有機電致發(fā)光元件，在陰極和陽極之間備有由1層或數(shù)層構(gòu)成的有機薄膜層，在該有機薄膜層中至少有1層含有下述式(1)、式(2)和式(3)中任意一個通式表示的有機電致發(fā)光元件用材料和至少1種磷光發(fā)光材料，上述有機電致發(fā)光元件用材料可以有取代基團。所述A和所述Ar可以含有苯基或萘基作為取代基。
文檔編號C07C13/62GK102369615SQ20108001588
公開日2012年3月7日 申請日期2010年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者伊藤光則, 巖隈俊裕, 荻原俊成, 高嶋賴由 申請人:出光興產(chǎn)株式會社